در این پایان نامه با استفاده از روشهای نظری تابعی چگالی (dft) و خوشه جفت شده (ccsd(t)) مسیرهای ممکن برای واکنشch4 با rh2+ با چندگانگی اسپینی 2، 4 و 6 مورد بررسی قرار گرفته است. پژوهش های انجام شده، روش های محاسباتی از جمله روشهای به کار رفته در این پژوهش و برخی نکات وابسته به آنها و چگونگی بدست آوردن ساختارهای حالت گذار با استفاده از روشrelaxed surface scan شرح داده شده اند. برای محاسبات بهینه سازی ساختار از مجموعه پایه یdef2-tzvpp و تابعیtpss استفاده شده است. برای بدست آوردن ساختارهای حالت گذار توسط ساختارهای بهینه شده از روشscanrelaxed surface و برای بررسی مرتبه ی پیوند در ساختارهای بهینه شده از روشwiberg استفاده شده است. بر اساس محاسبات انجام شده تطابق مناسبی درمسیر واکنش به روش نظری مورد استفاده در این پژوهش با یافته های تجربی مشاهده شد. به عنوان مثال در هر دو روش، e∆ و g∆ برای تشکیل محصول rh2ch2+ منفی بوده و این نشان می دهد که تشکیل محصول برای این واکنش محتمل است. با توجه به اثرات نسبیتی در فلز سنگین rh و جفت شدگی اسپین-اوربیت و تغییر اسپین از واکنش دهنده تا رسیدن به محصول مورد توجه قرار گرفت و کوچکترین نقطه ی تلاقی منحنی انرژی حالت های اسپینی بدست آمد. در این بررسی ها مشاهده شد که rh2+ با چندگانگی اسپین 6 در واکنش با متان وارد شده اما در ادامه ی مسیر دیده شد که ساختار هایی با چندگانگی اسپین 2 و 4 پایدار تر شده و انتقال اسپینی روی می دهد و در نهایت محصول پایدار براساس پیش بینی روش ccsd(t) چندگانگی اسپین 2 دارد.